Was geschieht, wenn künstliche Intelligenz ihr eigenes Labor betreibt?
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten gemeinsam in einem Labor, werten Daten aus und diskutieren ihre neuesten Erkenntnisse. Umgeben von Geräten aller Art testen sie ihre Ideen, um herauszufinden, wie sie der Welt um sie herum von Nutzen sein können. Ungefähr so stellen wir uns alle Labore vor, sei es an einer Universität oder im Forschungs- und Entwicklungszentrum eines Unternehmens. Würden nun die Menschen aus diesem Umfeld entfernt, fände dort wohl kaum grundlegende, entdeckungsorientierte Forschung statt, oder? Stimmt nicht ganz. Lernen Sie nun Eve kennen, eine universell einsetzbare Roboterwissenschaftlerin, die von Ross King, Professor an der Fakultät Informatik der Technischen Hochschule Chalmers in Schweden, entwickelt wurde. Sie wurde speziell für die Wirkstoffforschung entwickelt.
Wenn KI beginnt, Wissenschaft zu betreiben
Forscherinnen und Forscher an der Technischen Hochschule Chalmers haben Eve mit großen Sprachmodellen und automatisiertem Schlussfolgern aufgerüstet. Es sind keine Menschen mehr erforderlich, um Hypothesen aufzustellen, Experimente zu entwerfen, Ergebnisse zu interpretieren und sogar das Wissen ständig zu aktualisieren, sobald neue Erkenntnisse vorliegen. Das Team stellte das KI-System im „Journal of the Royal Society Interface“(öffnet in neuem Fenster) vor. „Für einen Menschen sind das zu viele Informationen, um sie zu analysieren, aber unsere KI-Wissenschaftlerin konnte vielversprechende biologische Fragestellungen identifizieren, Experimente zu deren Überprüfung vorschlagen, die Versuchsergebnisse auswerten und das Verständnis auf der Grundlage neuer Erkenntnisse schrittweise verfeinern“, kommentierte Ievgeniia Tiukova, promovierte Forscherin an der Fakultät Lebenswissenschaften der Technischen Hochschule Chalmers, in einem Nachrichtenartikel(öffnet in neuem Fenster). „Anstatt lediglich als Entscheidungsunterstützungsinstrument zu dienen, generiert die KI-Forscherin aktiv neues wissenschaftliches Wissen.“ Eve analysierte eine Datenbank mit etwa 60 000 öffentlich zugänglichen wissenschaftlichen Datensätzen, die beschreiben, wie Gene, Chemikalien und Merkmale in Bierhefe interagieren. Anschließend entwickelte sie fast 2 000 überprüfbare Hypothesen darüber, wie verschiedene Nährstoffe das Zellwachstum und den Umgang der Zellen mit Stress beeinflussen. Im Folgenden evaluierte Eve diese Hypothesen, wählte geeignete Kontrollgruppen aus und setzte die Ideen in schrittweise, maschinenlesbare Anweisungen für den Laborgebrauch um. Nach Abschluss der Tests überprüfte Eve die Daten, bewertete ihre Vorhersagen und aktualisierte oder passte widerlegte Hypothesen automatisch in Hinsicht auf zukünftige Experimente an. Insgesamt übernahm Eve die vollständige Verantwortung für die Planung der Hefeexperimente und gab anderen Robotern Anweisungen, was zu erledigen war. Menschen griffen nur bei grundlegenden Aufgaben wie der Überprüfung der Sicherheit und dem Transport von Platten ein.
Labor der Zukunft nimmt Gestalt an
Die Forschungsgruppe der Studie wies darauf hin, dass die Wissenschaft auf dem Weg zur Automatisierung ist, und stellte fest, dass neue Durchbrüche auf den Gebieten Robotik, KI und Technologie, die es Wissenschaftsteams ermöglichen, Experimente durchzuführen, Proben zu verarbeiten oder Daten in großem Maßstab zu analysieren, die Art und Weise, wie Experimente durchgeführt werden, grundlegend verändern. „KI-Wissenschaftsroboter werden mit menschlichen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zusammenarbeiten, um Entdeckungen in der Biologie, Medizin und Biotechnologie zu beschleunigen. In KI-Systemen dieser Art steckt das Potenzial, den Zeitaufwand für die Erkundung komplexer wissenschaftlicher Fragestellungen zu reduzieren und den Einsatz von Laborressourcen zu optimieren“, erklärte King. Natürlich werden die Menschen in der Forschung immer eine Hauptrolle übernehmen. „Menschliche Wissenschaftsteams bleiben unverzichtbar, um Forschungsschwerpunkte festzulegen, die übergeordnete wissenschaftliche Bedeutung zu interpretieren und die ethische Aufsicht zu gewährleisten“, schloss King. „Zukünftige Generationen autonomer Entdeckungssysteme werden zunehmend in der Lage sein, mit forschenden Menschen zusammenzuarbeiten und bei der Bewältigung einiger der schwierigsten Fragen in Biologie und Medizin wertvolle Partnerschaften einzugehen.“
